2dF/AAOmega OBSERVING PROCEDURE

94 Pages·2014·3.37 MB·English

2dF+HERMES Documentation
Volume I: User Manual
Gayandhi De Silva
Version 1.0 beta
Dated: 3 May 2014
Compiled: Thu 8th May, 2014
The Australian Astronomical Observatory
www.aao.gov.au
1
2
Contents
Contents 3
I Overview of 2dF and HERMES 11
1 2dF Overview 13
1.1 Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1.1 What is the reconfiguration time? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1.2 What is the minimum spacing (in arcseconds on the sky) of 2dF fibres? . 13
1.1.3 A note on exposure time: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2 Chromatic Variation of Distortion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2.1 The Chromatic Variation in Distortion of the 2dF prime focus corrector
and the effect of the Earth’s atmosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2.2 Does the Atmospheric Distortion Corrector (ADC) work correctly? . . . . 14
1.2.3 Chromatic Variation in Distortion (CVD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2.4 Field distortion: Differential plate scale and ZD . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.2.5 Quantitative estimates of the effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2 HERMES Overview 21
2.1 HERMES Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1.1 Slit Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1.2 Collimator and Beam splitters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.1.3 Gratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.1.4 Cameras and Detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2 Resolution and Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.3 Spectrograph Focus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.4 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3 Calibrations and Overheads 25
3.1 Detector Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.2 Calibrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
II Preparing for observing 29
4 In advance of your observing run 31
5 Preparing field description files (FLDs) for Configure 33
5.1 General Guidelines for FLD Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
5.2 Guide Stars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.3 Format. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3
5.3.1 Example FLD file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6 Using Configure 39
6.1 Installing Configure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.2 Running Configure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.2.1 Updating the 2dF Distortion Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
6.2.2 Starting the Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6.2.3 Allocation Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6.2.4 Additional Expert allocation options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6.3 What is needed for observing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
7 Planning 2dF observing with obsplan 45
8 Working with Complex configurations 47
8.1 The problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
8.1.1 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
8.2 Locking allocations for repeat observing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
8.2.1 The procedure for creating and using an import file . . . . . . . . . . . . 50
8.2.2 Creating your .imp file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
8.3 2dF: set fibre state tool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
9 Preparing the instrument 53
9.1 Focusing HERMES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
III Observing with 2dF+HERMES 57
10 Outline of observing 59
10.1 During the Afternoon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
10.2 At the start of the first night . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
10.3 At the start of every night . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
10.4 Science Observing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
10.5 At the end of the night . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
10.6 At the end of the run. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
11 The Observing GUI 63
11.1 CCD Control Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
11.2 Starting Up tdfct . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
11.3 Shutting down 2dF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
11.4 Restarting 2dF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
12 Using the Focal Plane Imager 73
12.1 FPI Imaging Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
12.2 Checking the seeing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
12.3 Acquiring Fields with the FPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
12.4 Focusing the Telescope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
12.5 Acquiring a target to an arbitrary fibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
12.5.1 Automatic Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
12.5.2 Manual Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
13 Using the ADC 81
4
14 Science Observing 83
14.1 Configuring a Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
14.1.1 Making .sds Files Available . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
14.1.2 Configuring the field plate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
14.1.3 Hints for configuring fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
14.2 Acquiring a New Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
14.3 Taking Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
14.3.1 Typical Observing Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
14.3.2 Multi-Fibre Flat Fields (FLATs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
14.3.3 Wavelength Calibration Frames (ARCs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
14.3.4 Object Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
15 Additional Science Calibrations 89
15.0.5 BIAS frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
15.0.6 DARK frames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
15.0.7 Long Slit Flat Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
15.1 Offset Sky Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
15.2 Standard Stars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
IV Data Reduction using 2dfdr 93
5
6
List of Figures
2.1 Physical Layout of HERMES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
6.1 Allocation options in Configure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6.2 Allocation options in Configure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
9.1 HERMES Spectrograph Control Window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
9.2 Automatic Focus Window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
9.3 Focus Mech Window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
9.4 Confirm changes to focus values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
11.1 CCD Control Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
11.2 CCD Control Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
11.3 The ARC lamp selection window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
11.4 The Flat field lamp selection Window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
11.5 The 2dF main window upon start up. After initialising the system will show the
status as Available in green. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
11.6 The HERMES Trust Prompt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
11.7 2dF internet power switch window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
12.1 The three windows of the Focal Plane Imager Control . . . . . . . . . . . . . . . 74
12.2 Textbook example of a focus run with the FPI camera. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
14.1 2dF Positioner Control window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
14.2 2dF Telescope Control window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
7
8
List of Tables
3.1 HERMES Readout Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.2 HERMES Calibration exposure times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6.1 2dF Distortion Model Files. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
9
10